本书是计‘算流体力学(CFD)方面的入门书。本书首先介绍了计算流体力学的基础知识,然后通过四个精心挑选的例子介绍了计算流体力学中的重要方法和处理技巧。这些例子都有理论上的解析解,读者可以将CFD计算的结果与解析解进行对比,从而更深入地了解CFD的基本概念、思路、方法、用途和优缺点。在此基础上,本书的*后一部分介绍了计算流体力学中的几个前沿问题。本书选择和编排内容的这种方式非常适合没有接触或者很少接触计算流体力学的读者。无论是各专业的学生,还是不同领域的科研和工程技术人员,本书都能够使读者从基本概念出发,一步一步地进入到计算流体力学的整个领域,掌握其中的概念、方法和应用技巧。
本书既可作为力学专业高年级本科生和非力学专业研究生教材,也可作为航空航天、动力工程、建筑、水利、环境等专业科研和工程技术人员的参考读物。

译者序.原书序第1部分基本思想和基本方程第1章计算流体力学的基本原理1.1为什么要学习计算流体力学1.2作为研究工具的计算流体力学1.3作为设计工具的计算流体力学1.4计算流体力学的应用实例1.4.1汽车和发动机1.4.2工业制造1.4.3土木工程1.4.4环境工程1.4.5造船(潜水艇)1.5计算流体力学的研究范畴1.6学习本书的目的第2章流体力学的控制方程组2.1引言2.2流动模型2.2.1有限控制体2.2.2无穷小流体微团2.2.3注释2.3物质导数(运动流体微团的时间变化率)2.4速度散度及其物理意义2.5连续性方程2.5.1空间位置固定的有限控制体模型2.5.2随流体运动的有限控制体模型2.5.3空间位置固定的无穷小微团模型2.5.4随流体运动的无穷小微团模型2.5.5方程不同形式之间的转化2.5.6积分形式与微分形式的重要注释2.6动量方程2.7能量方程2.8流体力学控制方程的总结与注释2.8.1粘性流动的纳维—斯托克斯(Navier-Stokes)方程2.8.2无粘流欧拉(Euler)方程2.8.3关于控制方程的注释2.9物理边界条件2.10适合CPD使用的控制方程2.11小结习题第3章偏微分方程的数学性质对CFD的影响3.1引言3.2拟线性偏微分方程的分类3.3确定偏微分方程类型的一般方法——特征值法3.4不同类型偏微分方程的一般性质3.4.1双曲型方程3.4.2抛物型方程3.4.3椭圆型方程3.4.4注释3.5定解问题的适定性3.6小结习题第2部分基本的数值方法第4章离散化的基本方法4.1引言4.2有限差分基础4.3差分方程4.4显式方法与隐式方法4.5误差与稳定性分析4.6小结习题第5章网格生成与坐标变换5.1引言5.2方程的一般变换5.3度量和雅**行列式5.4再论适合CFD使用的控制方程5.5注释5.6拉伸(压缩)网格5.7贴体坐标系:椭圆型网格生成5.8自适应网格5.9网格生成的进展5.10有限体积网格生成的进展5.11小结习题第6章计算流体力学的基本方法6.1引言6.2拉克斯·温德罗夫(Lax-Wendroff)方法6.3麦考马克(MacCormack)方法6.4粘性流动.守恒形式和空间推进6.4.1粘性流动6.4.2守恒形式6.4.3空间推进6.5松弛法及其在低速无粘流动中的应用6.6数值耗散.色散及人工粘性6.7交替方向隐式(ADI)方法6.8压力修正法及其在不可压粘性流动中的应用6.8.1关于不可压纳维—斯托克斯(Navier-Stokes)方程的注释6.8.2交错网格的应用6.8.3压力修正法的基本原理6.8.4压力修正公式6.8.5数值方法:SIMPLE算法6.8.6压力修正法的边界条件6.9用于CFD的计算机绘图技术6.9.1xy图6.9.2等值线图6.9.3向量图和流线图..6.9.4散布图6.9.5网格图6.9.6组合图6.9.7关于计算机绘图的总结6.10小结习题第3部分计算流体力学的应用第7章拟一维喷管流动的数值解7.1引言7.2物理问题简介7.3亚声速一超声速等熵喷管流动的CFD解法7.3.1问题的提法7.3.2*初几步的中间结果7.3.3*终的数值结果——定常解7.4全亚声速等熵喷管流动的CFD解法7.4.1问题的提法:边界条件和初始条件7.4.2*终的数值结果——麦考马克(MacCormack)方法7.4.3求解失败的原因7.5再论亚声速一超声速等熵喷管流动的CFD解法7.5.1守恒型基本控制方程7.5.2问题的提法7.5.3**个时间步的计算结果7.5.4*终的数值结果——定常解7.6激波捕捉7.6.1问题的提法7.6.2时间推进过程——人工粘性7.6.3数值结果7.7小结第8章二维超声速流动的数值解——普朗特-迈耶稀疏波8.1引言8.2物理问题简介:普朗特-迈耶(Prandtl-Meyer)稀疏波的解析解8.3普朗特一迈耶(Prandtl-Meyer)稀疏波流场的数值解8.3.1控制方程8.3.2问题的提法8.3.3中间结果8.3.4*终结果8.4小结第9章不可压库埃特(Couette)流的数值解9.1引言9.2物理问题及其解析解9.3数值方法:隐式克兰克-尼科尔森(Crank-Nicolson)方法9.3.1数值方法9.3.2问题的提法9.3.3中间结果9.3.4*终结果9.4另一种数值方法:压力修正法9.4.1问题的提法9.4.2结果9.5小结习题第10章流过平板的超声速流动10.1引言10.2物理问题10.3数值方法:二维完全纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程的显式有限差分解法10.3.1流动控制方程10.3.2问题的提法10.3.3有限差分方程10.3.4空间步长和时间步长的计算10.3.5初始条件和边界条件10.4纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程计算程序的组织10.4.1概论10.4.2主程序10.4.3麦考马克(MacCormack)方法子程序10.4.4*后的注释10.5*终的数值结果——定常解10.6小结第11章现代计算流体力学中的某些**问题11.1引言11.2再论守恒型流动控制方程11.2.1一维流动11.2.2小结11.3隐式方法的其他处理技巧11.3.1方程的线性化——比姆·沃明(Beam-Warming)方法11.3.2多维问题——近似因子分解法11.3.3分块三对角矩阵11.3.4小结11.4迎风格式11.4.1矢通量分裂法11.4.2戈杜诺夫(Godunov)方法11.4.3注释11.5二阶迎风格式11.6高分辨率格式——TVD与通量限制器11.7一些结果11.8多重网格法11.9小结习题第12章计算流体力学的未来12.1再论CPD的重要性12.2CFD中的计算机图形学12.3CFD对飞行器设计的影响12.4CFD对流体力学基础研究的影响12.5总结附录附录A解三对角方程组的托马斯算法附录B主要人名的中英文对照表...

本书是计算流体力学(CFD)方面的入门书。本书首先介绍了计算流体力学的基础知识,然后通过四个精心挑选的例子介绍了计算流体力学中的重要方法和处理技巧。这些例子都有理论上的解析解,读者可以将CFD计算的结果与解析解进行对比,从而更深入地了解CFD的基本概念、思路、方法、用途和优缺点。在此基础上,本书的*后一部分介绍了计算流体力学中的几个前沿问题。本书选择和编排内容的这种方式非常适合没有接触或者很少接触计算流体力学的读者。无论是各专业的学生,还是不同领域的科研和工程技术人员,本书都能够使读者从基本概念出发,一步一步地进入到计算流体力学的整个领域,掌握其中的概念、方法和应用技巧。.
本书既可作为力学专业高年级本科生和非力学专业研究生教材,也可作为航空航天、动力工程、建筑、水利、环境等专业科研和工程技术人员的参考读物。...